長喙田菁（Sesbania rostrata）重金屬耐性機理研究.pdf

1、中山大學博士學位論文長喙田菁（Sesbaniarostrata）重金屬耐性機理研究姓名：陳富華申請學位級別：博士專業(yè)：生態(tài)學指導(dǎo)教師：楊中藝20040426陳富華：長喙田菁(Sesbanla“ostrata)重金屬耐性機理研究迫濃度增加時，細胞壁的結(jié)合量大大增加，尤其根部細胞壁結(jié)合了6080％的Cu，莖和葉細胞壁結(jié)合的Cu也各占其Cu總量的50—60％。這些結(jié)果說明，根部的滯留作用和細胞壁的結(jié)合是長喙田菁重金屬耐性的重要機制。3用電鏡觀

2、察長喙田菁各器官的細胞亞顯微結(jié)構(gòu)的實驗可知，重金屬Cd和Cu在低濃度脅迫(005mmolL‘1)下對細胞內(nèi)的各細胞器基本沒有影響。當脅迫濃度增至O10mmolL。1時，各細胞器的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)受損，如部分葉綠體基粒片層紊亂，線粒體的脊突出現(xiàn)腫脹等現(xiàn)象，但也有部分細胞器仍表現(xiàn)正常。O25mmolL1脅迫濃度下的細胞器受到嚴重破壞，主要表現(xiàn)為細胞核質(zhì)凝集，線粒體空泡化，葉綠體基粒溶為一團等。這些現(xiàn)象說明，長喙田菁在中低脅迫濃度下可維持部分細胞器結(jié)

3、構(gòu)功能，可能也是長喙田菁適應(yīng)重金屬脅迫的方式之一。4應(yīng)用化學試劑連續(xù)提取法研究了重金屬Cd和Cu在長喙田菁各器官細胞內(nèi)的不同化學結(jié)合形態(tài)。經(jīng)cd脅迫后的長喙田菁各器官的細胞內(nèi)，均出現(xiàn)了NaCI提取態(tài)Cd，該種Cd的化學結(jié)合形態(tài)在無脅迫時含量為零，在脅迫下則成為主要化學結(jié)合形態(tài)，在根中的比例達到51O％，在莖和葉中分別達到566％和266％?？梢?，通過cd脅迫誘導(dǎo)產(chǎn)生能夠結(jié)合cd的蛋白質(zhì)等大分子有機物可能是長喙田菁細胞內(nèi)對Cd解毒的重要方

4、式。經(jīng)Cu脅迫后，長喙田菁根細胞內(nèi)的Cu的化學結(jié)合形態(tài)以乙醇提取態(tài)(無機鹽態(tài)，占3399％)、HAc提取態(tài)(磷酸鹽的形態(tài)，占304％)和HCI提取態(tài)(草酸結(jié)合態(tài)，占252％)為主，同時出現(xiàn)了NaCI提取態(tài)，但所占比例很小(35％)。其中無機鹽態(tài)可能是發(fā)揮正常功能的cu，也可能是貯存在液泡中的cu，這是一種cu的解毒機制；而磷酸鹽和草酸鹽形態(tài)的cu的體內(nèi)生物有效性較低，可能是長喙田菁根部對Cu的主要解毒機制。態(tài)為主，分別占729％和765

5、％，因此，能比較單一。但莖和葉片中的結(jié)合形態(tài)均以乙醇提取長喙田菁的莖、葉對Cu的解毒方式可5長喙田菁體內(nèi)的抗氧化酶系統(tǒng)對cd和Cu均有一定的耐性，在兩種重金屬脅迫下的活性以POD為最高，SOD和CAT的活性則相對較低；CAT和POD的活性的高低在時間順序上有一定的互補性。根系抗氧化酶系統(tǒng)在承受了大部分重金屬脅迫壓力的情況下能夠保持活性是長喙田菁實現(xiàn)重金屬耐性的重要保障；莖的抗氧化酶系統(tǒng)在Cd和Cu的脅迫下能保持較高的活性；葉片的酶活性保